钻井作业参数多目标优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种钻井作业参数多目标优化方法及装置，所述方法包括：构造钻井作业参数优化的多目标函数；确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型；根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业，本发明专利技术可根据多种约束条件进行作业参数优化，具有很大的灵活性和广泛的实用性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
钻井作业参数多目标优化方法及装置


[0001]本专利技术涉及地下资源钻采工程
，尤其涉及一种钻井作业参数多目标优化方法及装置

技术介绍

[0002]钻井作业是一个系统工程，为实现最好的钻井作业时效，需要对整个钻井作业系统进行优化；第一方面是单只钻头实现单趟最大进尺，第二是尽可能提高机械钻速；第三是尽可能提高起下钻的速度，实现最佳的起下钻时效；第四个方面合理的循环排量及良好的泥浆形成实现井眼清洁，把短起下及通井次数少。以上四个方都必须建立在井况稳定的基础之上，即井壁稳定且不涌不漏。
[0003]钻井作业中使用的参数直接影响到钻井作业的安全及作业效率。作业参数优化问题属于有约束条件下的非线性优化问题。目前的钻井作业参数优化模型大都把钻井作业参数优化归结为单目标优化问题，即用单一的目标函数(比如仅优化钻速或进尺)来优化作业参数，这单一的目标函数优化的作业参数不仅会因其它作业参数的制约不能实现，而且往往未把井的安全这个因素考虑在内，而井的安全往往是很多井影响时效的最大的因素，故单一的目标模型具有很大的局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种钻井作业参数多目标优化方法，根据多种约束条件进行作业参数优化，具有很大的灵活性和广泛的实用性。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻井作业参数多目标优化装置。本专利技术的再一个目的在于提供一种计算机设备。本专利技术的还一个目的在于提供一种可读介质。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术一方面公开了一种钻井作业参数多目标优化方法，包括：
[0006]构造钻井作业参数优化的多目标函数；
[0007]确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型；
[0008]根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业。
[0009]优选的，所述构造钻井作业参数优化的多目标函数具体包括：
[0010]确定优化目标分别为进尺、钻速、起下钻和井眼清洁的四个目标函数；
[0011]基于多目标优化理论和四个目标函数得到所述多目标函数。
[0012]优选的，所述基于多目标优化理论和四个目标函数得到所述多目标函数具体包括：
[0013]确定每个目标函数的权重系数；
[0014]根据每个目标函数及对应的权重系数得到每个目标函数对应的分量；
[0015]将四个目标函数的分量相加得到所述多目标函数。
[0016]优选的，所述多个约束条件包括钻压约束条件、转速约束条件、排量约束条件、泥浆比重约束条件和井况稳定约束条件。
[0017]优选的，所述根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数具体包括：
[0018]根据所述多个约束条件，随机生成初始群体；
[0019]根据所述多目标函数获取所述初始群体中个体的适应值；
[0020]根据遗传算法终止准则，确定所述初始群体的进化代数是否满足预设终止条件，若是，得到所述钻井作业参数，若否，根据所述适应值进行选择操作、交叉操作以及变异操作，然后重复获取所述适应值直至所述初始群体的进化代数是否满足预设终止条件。
[0021]优选的，所述根据所述适应值进行选择操作、交叉操作以及变异操作具体包括：
[0022]根据所述适应值进行选择操作，获取优胜个体；
[0023]对所述优胜个体进行交叉操作；
[0024]对交叉操作后的个体进行变异操作。
[0025]优选的，所述选择操作方法为轮盘式选择方法；和/或，
[0026]所述变异操作方法为自适应变异操作。
[0027]本专利技术还公开了一种钻井作业参数多目标优化装置，包括：
[0028]多目标函数构建模块，用于构造钻井作业参数优化的多目标函数；
[0029]优化模型构建模块，用于确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型；
[0030]参数优化模块，用于根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业。
[0031]本专利技术还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，
[0032]所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。
[0033]本专利技术还公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，
[0034]该程序被处理器执行时实现如上所述方法。
[0035]本专利技术的钻井作业参数多目标优化方法构造钻井作业参数优化的多目标函数，确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型，根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业。由此可知，本专利技术考虑多个优化方向形成多目标函数，并综合考虑钻井作业的多个影响因素设置多个约束条件得到多目标优化模型，对该多目标优化模型进行解析得到优化的钻井作业参数。从而，本专利技术根据多种约束条件进行作业参数优化，保证井下安全、提高钻进速度和起下钻速度、降低钻井成本并缩短建井周期，对获得更好的经济效益具有重要意义，具有很大的灵活性和广泛的实用性。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1示出本专利技术钻井作业参数多目标优化方法具体实施例的流程图；
[0038]图2示出本专利技术钻井作业参数多目标优化方法具体实施例S100的流程图；
[0039]图3示出本专利技术钻井作业参数多目标优化方法具体实施例S110的流程图；
[0040]图4示出本专利技术钻井作业参数多目标优化方法具体实施例S300的流程图；
[0041]图5示出本专利技术钻井作业参数多目标优化方法具体实施例S330的流程图；
[0042]图6示出本专利技术钻井作业参数多目标优化装置具体实施例的结构图；
[0043]图7示出本专利技术钻井作业参数多目标优化装置具体实施例多目标函数构建模块的结构图；
[0044]图8示出适于用来实现本专利技术实施例的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]现有技术中，钻井作业参数优化模型大多为单目标优化，即用单一的目标函数(比如仅优化钻速或进尺)来优化作业参数，这单一的目标函数优化的作业参数不仅会因其它作业参数的制约不能实现，而且往往未把井的安全这个因素考虑在内，而井的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井作业参数多目标优化方法，其特征在于，包括：构造钻井作业参数优化的多目标函数；确定所述多目标函数的多个约束条件，根据多个约束条件和所述多目标函数建立多目标优化模型；根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数以根据所述钻井作业参数进行钻进作业。2.根据权利要求1所述的钻井作业参数多目标优化方法，其特征在于，所述构造钻井作业参数优化的多目标函数具体包括：确定优化目标分别为进尺、钻速、起下钻和井眼清洁的四个目标函数；基于多目标优化理论和四个目标函数得到所述多目标函数。3.根据权利要求2所述的钻井作业参数多目标优化方法，其特征在于，所述基于多目标优化理论和四个目标函数得到所述多目标函数具体包括：确定每个目标函数的权系数；根据每个目标函数及对应的权重系数得到每个目标函数对应的分量；将四个目标函数的分量相加得到所述多目标函数。4.根据权利要求1所述的钻井作业参数多目标优化方法，其特征在于，所述多个约束条件包括钻压约束条件、转速约束条件、排量约束条件、泥浆比重约束条件和井况稳定约束条件。5.根据权利要求1所述的钻井作业参数多目标优化方法，其特征在于，所述根据所述多目标优化模型确定钻井作业参数具体包括：根据所述多个约束条件，随机生成初始群体；根据所述多目标函数获取所述初始群体中个体的适应值；根据遗传算法终止准则，确定所述初始群体的进化代数是否满足预设终止条件，若是，得到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔允，张福祥，李志斌，黄涛，
申请(专利权)人：洲际海峡能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：